一種光纖布拉格啁啾相移光柵及其制作方法和設備技術

本發明專利技術提供了一種光纖布拉格啁啾相移光柵及其制作方法和設備，旨在解決現有的啁啾光纖相移光柵制作成本高及制備效率低的問題。該光柵包括若干個柵格周期，若干個柵格周期的集合為D，D＝(a,a+k,a+2k,…,a+nk,b’+k,b’+2k,…,b’+mk)；其中，a+nk＝b?k，b’+mk＝a’，a表示所述光柵的起始周期值，a’表示所述光柵的終止周期值，k表示所述光柵啁啾率，b表示所述光柵的跳變起始周期值，b’表示所述光柵的跳變終止周期值，n表示正整數，m表示正整數。激光掃描裝置只需沿待加工光纖的徑向，按照智能終端計算生成的柵格周期規則對待加工光纖進行逐線掃描，即可得到光纖布拉格啁啾相移光柵。

Optical fiber Prague chirped phase shifted grating and manufacturing method and equipment thereof

The invention provides an optical fiber Prague chirped phase shifted grating and a manufacturing method and a device thereof, in order to solve the problems of high production cost and low preparation efficiency of the existing chirped fiber phase shifted gratings. The grating consists of several grid cycles, several grid cycles are set at D, D = (a, a+k, a+2k),... A+nk, B, +k, B, +2k,... +mk, B '); among them, a+nk = b k, B' +mk ', a = a represents the starting cycle of the grating value, \said a terminate cycle of the grating, K said the grating chirp rate, B said the grating jump start cycle value, B said the grating jump termination period value, n positive integer, m positive integer. In the laser scanning device, the fiber Prague chirped phase shifted grating can be obtained by scanning the processing fiber by line scanning according to the rule of the grid period generated by the intelligent terminal along the radial direction of the fiber to be processed.

【技術實現步驟摘要】
一種光纖布拉格啁啾相移光柵及其制作方法和設備
本專利技術屬于光柵制作
，尤其涉及一種光纖布拉格啁啾相移光柵及其制作方法和設備。
技術介紹
啁啾光纖相移光柵在眾多領域具有廣泛應用，目前，行業內主要是采用基于相位掩膜版的光柵刻寫技術來制備光纖相移光柵。但是，相位掩膜版造價昂貴并且保養維護困難，制作成本非常高，且由于相位掩膜版刻寫光纖光柵調制量較低，要制備可耐極端環境的光柵效率比較低。
技術實現思路
本專利技術提供了一種光纖布拉格啁啾相移光柵及其制作方法和設備，旨在解決現有的啁啾光纖相移光柵制作成本高及制備效率低的問題。為解決上述技術問題，本專利技術是這樣實現的，本專利技術提供了一種光纖布拉格啁啾相移光柵，所述光柵包括若干個柵格周期，若干個所述柵格周期的集合為D，D＝(a,a+k,a+2k,…,a+nk,b’+k,b’+2k,…,b’+mk)；其中，a+nk＝b-k，b’+mk＝a’；其中，a表示基于光柵的預設啁啾范圍計算得出的光柵的起始周期值，a’表示基于光柵的預設啁啾范圍計算得出的光柵的終止周期值，k表示基于光柵的預設啁啾性能計算得出的光柵啁啾率，b表示基于光柵的預設相移位置及預設相移范圍計算得出的光柵的跳變起始周期值，b’表示基于光柵的預設相移位置及預設相移范圍計算得出的光柵的跳變終止周期值，n表示正整數，m表示正整數。本專利技術還提供了一種光纖布拉格啁啾相移光柵制作方法，所述方法包括：智能終端根據光柵的起始周期值、光柵的終止周期值、光柵啁啾率、光柵的跳變起始周期值以及光柵的跳變終止周期值，生成柵格周期規則；激光掃描裝置沿待加工光纖的徑向，按照所述柵格周期規則對所述待加工光纖進行逐線掃描，以得到所述光纖布拉格啁啾相移光柵。進一步地，所述柵格周期規則包含若干個柵格周期的集合，且所述集合D＝(a,a+k,a+2k,…,a+nk,b’+k,b’+2k,…,b’+mk)；其中，a+nk＝b-k，b’+mk＝a’；其中，a表示所述光柵的起始周期值，a’表示所述光柵的終止周期值，k表示所述光柵啁啾率，b表示所述光柵的跳變起始周期值，b’表示所述光柵的跳變終止周期值，n表示正整數，m表示正整數；則所述激光掃描裝置沿待加工光纖的徑向，按照所述柵格周期規則對所述待加工光纖進行逐線掃描具體包括：所述激光掃描裝置在所述待加工光纖的初始位置進行一次掃描；三維移動平臺帶動所述待加工光纖沿所述待加工光纖的徑向移動一個柵格周期Di后，所述激光掃描裝置進行一次掃描，所述i的初始值為1，且D1＝a；若所述i不等于N，則令i＝i+1，返回執行所述三維移動平臺帶動所述待加工光纖沿所述待加工光纖的徑向移動一個柵格周期Di后，所述激光掃描裝置進行一次掃描，所述N為所述集合中柵格周期的總數；若所述i等于N，則確定掃描結束。進一步地，所述智能終端根據光柵的起始周期值、光柵的終止周期值、光柵啁啾率、光柵的跳變起始周期值以及光柵的跳變終止周期值，生成柵格周期規則之前還包括：智能終端利用光柵的預設啁啾范圍計算得出光柵的起始周期值以及光柵的終止周期值；智能終端利用光柵的預設啁啾性能計算得出光柵啁啾率；智能終端利用光柵的預設相移位置及預設相移范圍計算得出光柵的跳變起始周期值以及光柵的跳變終止周期值。本專利技術還提供了一種光纖布拉格啁啾相移光柵制作設備，所述設備包括：智能終端，用于根據光柵的起始周期值、光柵的終止周期值、光柵啁啾率、光柵的跳變起始周期值以及光柵的跳變終止周期值，生成柵格周期規則；激光掃描裝置，用于沿待加工光纖的徑向，按照所述柵格周期規則對所述待加工光纖進行逐線掃描，以得到光纖布拉格啁啾相移光柵。進一步地，所述柵格周期規則包含若干個柵格周期的集合，且所述集合D＝(a,a+k,a+2k,…,a+nk,b’+k,b’+2k,…,b’+mk)；其中，a+nk＝b-k，b’+mk＝a’；其中，a表示所述光柵的起始周期值，a’表示所述光柵的終止周期值，k表示所述光柵啁啾率，b表示所述光柵的跳變起始周期值，b’表示所述光柵的跳變終止周期值，n表示正整數，m表示正整數；則所述激光掃描裝置沿待加工光纖的徑向，按照所述柵格周期規則對所述待加工光纖進行逐線掃描具體包括：所述激光掃描裝置在所述待加工光纖的初始位置進行一次掃描；三維移動平臺帶動所述待加工光纖沿所述待加工光纖的徑向移動一個柵格周期Di后，所述激光掃描裝置進行一次掃描，所述i的初始值為1，且D1＝a；若所述i不等于N，則令i＝i+1，返回執行所述三維移動平臺帶動所述待加工光纖沿所述待加工光纖的徑向移動一個柵格周期Di后，所述激光掃描裝置進行一次掃描，所述N為所述集合中柵格周期的總數；若所述i等于N，則確定掃描結束。進一步地，所述智能終端還用于：利用光柵的預設啁啾范圍計算得出光柵的起始周期值以及光柵的終止周期值；利用光柵的預設啁啾性能計算得出光柵啁啾率；利用光柵的預設相移位置及預設相移范圍計算得出光柵的跳變起始周期值以及光柵的跳變終止周期值。進一步地，所述設備還包括：三維移動平臺，用于水平放置所述待加工光纖，及帶動所述待加工光纖沿所述待加工光纖的徑向每次水平移動一個柵格周期的距離；光纖固定裝置，用于將所述待加工光纖固定在所述三維移動平臺上；可調控能量衰減控制裝置，其一端與所述激光掃描裝置連接，用于衰減所述激光掃描裝置發出的激光的能量；快門光闌，其一端與所述可調控能量衰減控制裝置的另一端連接，用于作為開關，以控制衰減后的激光是否對所述待加工光纖進行掃描；顯微鏡，與所述智能終端通過電荷耦合元件連接，用于在所述光纖布拉格啁啾相移光柵制作過程中，實時采集光柵的結構成像，并將所述成像發送至所述智能終端顯示；光源，與所述待加工光纖的一端連接，用于在所述光纖布拉格啁啾相移光柵制作過程中發光，以使所述光纖布拉格啁啾相移光柵生成光譜信號；光譜儀，與所述待加工光纖的另一端連接，用于在所述光纖布拉格啁啾相移光柵制作過程中實時監測所述光譜信號。進一步地，所述可調控能量衰減控制裝置由1/2波片和格蘭棱鏡組成；所述顯微鏡為高倍的油浸物鏡。進一步地，所述激光掃描裝置發出的激光光斑與所述待加工光纖的纖芯上邊緣之間的距離在0—20μm的范圍內。本專利技術與現有技術相比，有益效果在于：本專利技術提供了一種光纖布拉格啁啾相移光柵，該光柵包括若干個柵格周期，若干個所述柵格周期的集合為D，D＝(a,a+k,a+2k,…,a+nk,b’+k,b’+2k,…,b’+mk)；其中，a+nk＝b-k，b’+mk＝a’，a表示所述光柵的起始周期值，a’表示所述光柵的終止周期值，k表示所述光柵啁啾率，b表示所述光柵的跳變起始周期值，b’表示所述光柵的跳變終止周期值，n表示正整數，m表示正整數。該光柵的制備方法簡單，激光掃描裝置只需沿待加工光纖的徑向，按照智能終端計算生成的柵格周期規則對待加工光纖進行逐線掃描，即可得到光纖布拉格啁啾相移光柵。本專利技術還提供了一種光纖布拉格啁啾相移光柵的制作設備，通過智能終端計算生成柵格周期規則，激光掃描裝置按照該柵格周期規則對待加工光纖進行逐線掃描，該制造設備結構簡單，且光柵的制造效率很高。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的光纖布拉格啁啾相移光柵結構示意圖；圖2是本專利技術實施例提供的光纖布拉格啁啾相移光柵制作方法流程圖；圖3是本專利技術實施例提供的光纖布本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光纖布拉格啁啾相移光柵，其特征在于，所述光柵包括若干個柵格周期，若干個所述柵格周期的集合為D，D＝(a,a+k,a+2k,…,a+nk,b’+k,b’+2k,…,b’+mk)；其中，a+nk＝b?k，b’+mk＝a’；其中，a表示基于光柵的預設啁啾范圍計算得出的光柵的起始周期值，a’表示基于光柵的預設啁啾范圍計算得出的光柵的終止周期值，k表示基于光柵的預設啁啾性能計算得出的光柵啁啾率，b表示基于光柵的預設相移位置及預設相移范圍計算得出的光柵的跳變起始周期值，b’表示基于光柵的預設相移位置及預設相移范圍計算得出的光柵的跳變終止周期值，n表示正整數，m表示正整數。

【技術特征摘要】
1.一種光纖布拉格啁啾相移光柵，其特征在于，所述光柵包括若干個柵格周期，若干個所述柵格周期的集合為D，D＝(a,a+k,a+2k,…,a+nk,b’+k,b’+2k,…,b’+mk)；其中，a+nk＝b-k，b’+mk＝a’；其中，a表示基于光柵的預設啁啾范圍計算得出的光柵的起始周期值，a’表示基于光柵的預設啁啾范圍計算得出的光柵的終止周期值，k表示基于光柵的預設啁啾性能計算得出的光柵啁啾率，b表示基于光柵的預設相移位置及預設相移范圍計算得出的光柵的跳變起始周期值，b’表示基于光柵的預設相移位置及預設相移范圍計算得出的光柵的跳變終止周期值，n表示正整數，m表示正整數。2.一種光纖布拉格啁啾相移光柵制作方法，其特征在于，所述方法包括：智能終端根據光柵的起始周期值、光柵的終止周期值、光柵啁啾率、光柵的跳變起始周期值以及光柵的跳變終止周期值，生成柵格周期規則；激光掃描裝置沿待加工光纖的徑向，按照所述柵格周期規則對所述待加工光纖進行逐線掃描，以得到所述光纖布拉格啁啾相移光柵。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于：所述柵格周期規則包含若干個柵格周期的集合，且所述集合D＝(a,a+k,a+2k,…,a+nk,b’+k,b’+2k,…,b’+mk)；其中，a+nk＝b-k，b’+mk＝a’；其中，a表示所述光柵的起始周期值，a’表示所述光柵的終止周期值，k表示所述光柵啁啾率，b表示所述光柵的跳變起始周期值，b’表示所述光柵的跳變終止周期值，n表示正整數，m表示正整數；則所述激光掃描裝置沿待加工光纖的徑向，按照所述柵格周期規則對所述待加工光纖進行逐線掃描具體包括：所述激光掃描裝置在所述待加工光纖的初始位置進行一次掃描；三維移動平臺帶動所述待加工光纖沿所述待加工光纖的徑向移動一個柵格周期Di后，所述激光掃描裝置進行一次掃描，所述i的初始值為1，且D1＝a；若所述i不等于N，則令i＝i+1，返回執行所述三維移動平臺帶動所述待加工光纖沿所述待加工光纖的徑向移動一個柵格周期Di后，所述激光掃描裝置進行一次掃描，所述N為所述集合中柵格周期的總數；若所述i等于N，則確定掃描結束。4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述智能終端根據光柵的起始周期值、光柵的終止周期值、光柵啁啾率、光柵的跳變起始周期值以及光柵的跳變終止周期值，生成柵格周期規則之前還包括：智能終端利用光柵的預設啁啾范圍計算得出光柵的起始周期值以及光柵的終止周期值；智能終端利用光柵的預設啁啾性能計算得出光柵啁啾率；智能終端利用光柵的預設相移位置及預設相移范圍計算得出光柵的跳變起始周期值以及光柵的跳變終止周期值。5.一種光纖布拉格啁啾相移光柵制作設備，其特征在于，所述設備包括：智能終端，用于根據光柵的起始周期值、光柵的終止周期值、光柵啁啾率、光柵的跳變起始周期值以及光柵的跳變終止周期值，生成柵格...

【專利技術屬性】
技術研發人員：廖常銳，王義平，朱峰，王英，何俊，李正勇，楊天航，
申請(專利權)人：深圳大學，
類型：發明
國別省市：廣東,44